光源顯色性的含義及光源顯色性的評(píng)價(jià)方法

什么是光源的顯色性？光源的顯色性是描述光源顏色特性的重要指標(biāo)之一，即物體在光源照明下所呈現(xiàn)顏色的真實(shí)性。不同的光源，由于光譜分布的不同，其顏色的顯現(xiàn)程度也不同的。本文對(duì)光源顯色性的含義及評(píng)價(jià)方法做了介紹，感興趣的朋友可以了解一下！

光源顯色性的含義：

顯色性是指光源發(fā)出的光照射到物體上所產(chǎn)生的客觀效果和對(duì)物體真實(shí)色彩的顯現(xiàn)程度，是評(píng)價(jià)照明光源的一個(gè)重要指標(biāo)。光源的光譜分布決定光源的顯色性，光源的顯色性影響人眼觀察物體的顏色，對(duì)光源顯色性進(jìn)行定量評(píng)價(jià)是評(píng)價(jià)光源質(zhì)量的一個(gè)重要方面。

一般的人工照明光源都是用顯色指數(shù)Ra作為顯色性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。Ra的數(shù)值范圍從0～100，沒有物理單位。Ra值越高，光源的顯色性就越好。一般認(rèn)為Ra＞80，光源的顯色性優(yōu)良；50≤Ra≤79，光源的顯色性一般；R＜50，光源的顯色性較差。

光源顯色性的評(píng)價(jià)方法：

1965年CIE制定了一種評(píng)價(jià)光源顯色性的方法，簡(jiǎn)稱“測(cè)色法”，經(jīng)1974年修訂，正式推薦在國(guó)際上采用。按CIE的規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)照明體即作為參照照明光源要根據(jù)待測(cè)光源的相關(guān)色溫來選取，一般把普朗克輻射體作為低色溫光源（小于5000K）的參考標(biāo)準(zhǔn)，把標(biāo)準(zhǔn)照明體D（即組合日光）作為高色溫光源（大于5000K）的參考標(biāo)準(zhǔn)。

CIE規(guī)定顯色指數(shù)分為特殊顯色指數(shù)Ri和一般顯色指數(shù)Ra評(píng)價(jià)時(shí)采用一套14種試驗(yàn)顏色樣品，其中1～8號(hào)試驗(yàn)色用于一般顯色指數(shù)的計(jì)算，這8種顏色樣品選自孟塞爾色標(biāo)，包含各種有代表性的色調(diào)，都具有中等彩度和明度，如下圖所示。

CIE除規(guī)定了計(jì)算一般顯色指數(shù)用的8種標(biāo)準(zhǔn)顏色樣品外，還補(bǔ)充規(guī)定了6種計(jì)算特殊顏色顯色指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)顏色樣品，供檢驗(yàn)光源的某種特殊顯色性能選用，分別是彩度較高的紅、黃、綠、藍(lán)及葉綠色和歐美人的膚色，如下圖所示。我國(guó)計(jì)算光源顯色指數(shù)的方法還增加了中國(guó)女性膚色的顏色樣品。

特殊顯色指數(shù)的計(jì)算公式為：

其中△Ei是參照光源下和待測(cè)光源下各種試樣色的色差：

式中：r——參照光源下標(biāo)；c——待測(cè)光源下標(biāo)；i——檢驗(yàn)色樣序號(hào)的下標(biāo)；U*、V*、W*——均勻顏色空間坐標(biāo)值，由下式求得。

式中，Y表示檢驗(yàn)色樣CIE1931三色刺激值Y；u、v表示檢驗(yàn)色樣的u坐標(biāo)值；un、vn表示照明光源的uv坐標(biāo)值。（u、v坐標(biāo)值的具體計(jì)算過程可查閱CIE或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。）

一般顯色指數(shù)的計(jì)算公式為：

光源顯色性和色溫有什么關(guān)系？

色溫是光源的重要指標(biāo)，用來描述光源本身的顏色。一定的色光具有一定的相對(duì)能量分布：當(dāng)黑體連續(xù)加熱，溫度不斷升高時(shí)，它的相對(duì)光譜能量分布的峰值部位將由長(zhǎng)波方向向短波方向變化，其所發(fā)光的顏色的變化順序是紅-黃-白-藍(lán)。同一種顏色，在白熾燈、鹵素?zé)?、中午日光等不同光源照明下，所表現(xiàn)出來的顏色是不同的。而這種差異就是由光源的色溫不同造成的。

有關(guān)光源顏色特性的評(píng)價(jià)的另一個(gè)指標(biāo)是光源的顯色性，它研究物體在光源照明下所呈現(xiàn)的顏色效果。光源的光譜分布決定了光源的顯色性，具有連續(xù)光譜分布的光源均有較好的顯色性，如白熾燈、日光等。另外，由特定的色光組成的混合光源也能有很好的顯色性，如波長(zhǎng)為610nm（橙）、540 nm（綠）和450nm（藍(lán)）的光譜輻射對(duì)提高光源的顯色性具有特殊效果，所以采用這三種色光以適當(dāng)?shù)谋壤旌纤a(chǎn)生的白光與連續(xù)光譜的白熾燈或日光具有同樣優(yōu)良的顯色性。光源的顯色性影響著人眼所觀察的物體顏色，在顯色性好的光源照明下，物體顏色的失真就會(huì)小。

光源的色溫和顯色性是光源的兩個(gè)重要的顏色指標(biāo)。兩者之間沒有必然的聯(lián)系，因?yàn)榫哂胁煌庾V分布的光源可能有相同的色溫，但其顯色性可能差別很大。